[發明專利]三維水平地質剖面圖制作方法及其用途

有效

• 申請號: 201310238811.0
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103279986B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 陳超東;楊宇文;張樂;陳江河;彭鍥
• 申請（專利權）人: 陳超東
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司45104
• 代理人: 王素娥

技術領域

本發明涉及一種三維水平地質剖面圖所包含的地質工程信息，制作方法以及其用途，具體的說是一種三維水平地質剖面圖制作方法及其用途。三維水平地質剖面圖用于能源礦產地質與工程地質制圖，工程地質和能源礦產地質中地質勘察中地質勘察成果的表達，與巖土工程相關的設計、分析、施工中的勘察成果的表達和能源礦產相關的設計、開采、修復中的勘察成果的表達。

背景技術

目前，還沒有體系化的水平地質剖面圖技術，也沒有體系化的水平地質剖面應用于能源礦產地質與工程地質制圖。能源礦產地質與工程地質制圖存在以下幾個問題：

1.只存在體系化的二維豎直地質剖面技術。豎直地質剖面只能描述某個豎直面上的地層分布，無法有效反映不同標高水平面上的整體地質分布，不能對工程勘察、設計、分析、施工和能源礦產勘探、設計、開采、修復等提供全面有效的技術支撐。

2.現有的二維工程地質豎直剖面，僅僅只基于該剖面所經過的兩端鉆孔來進行分析；且鉆孔兩端中間的地層分布與鉆孔之間的距離無關，故實質上只是兩個鉆孔之間的趨勢地層分布；交叉工程地質豎直剖面往往存在二義性。

3.工程設計人員只能根據地質勘察數據掌握大概地質情況，不能全面、準確、清晰、直觀的解析地質體水平面上的情況，面對巨量繁復的數據，導致工程技術人員掌握的地質情況，與實際地質地層情況形成較大的偏差和漏誤，不利于工程勘察、設計、施工、監測、運營和能源礦產勘探、設計、開采、修復等過程中的科學化、保質保量、和經濟性。

4.現有工程勘察設計或能源礦產開發過程中，也零星出現工程技術人員針對特殊的應用需求，通過人工交互來構建示意性的水平地質剖面；只是這種水平地質剖面的生產周期長、成本大，技術質量隨意性大且缺乏體系化的技術質量保障，尚不是工程勘察、設計、施工、監測、運營和能源礦產勘探、設計、開采、修復等中的必須成果類型。

發明內容

本發明的目的在于克服在進行能源礦產地質與工程地質制圖時的種種不足，提供一種三維水平地質剖面圖制作方法及其用途。

一種三維水平地質剖面圖制作方法，方法步驟如下：

1.依據能源礦產地質與工程地質相關技術規范要求，獲取野外地質原始資料,包括而不局限于鉆探地質資料、鉆探點三維位置信息、地質物探信息，以及相關室內、室外試驗資料。

2.依據能源礦產地質與工程地質相關技術規范要求，在步驟1相關原始資料的基礎上確定綜合分層和鉆孔地質柱狀圖。

3.基于鉆孔地質柱狀圖與鉆孔的真實三維位置坐標信息，提取鉆孔柱狀圖數據和當前工程勘察場區的相關地質屬性數據，即提取地質背景參數，提取的具體過程如下：

輸入、管理、提取標準化的滿足勘察規范要求的鉆孔數據、實驗數據，以及用于三維地質建模的地層屬性數據等數據；并在系統視窗中可視化表達上述數據，包括而不局限于鉆孔柱狀圖、鉆孔場區范圍。

地質數據包括而不局限于年代地質背景、層積地質背景、坡積地質背景、海相層積地質背景、河床沖積地質背景、斷裂構造地質等。

4.地質技術人員校核地質數據，并交互修改步驟3中的相關地質屬性數據。

5.確定三維水平地質剖面所對應的標高以及在平面上的范圍，提取數據，既導入關聯數據，關聯數據包括而不局限于建筑物輪廓線數據，或巖土工程設計方案所對應的矢量圖形數據。

6.構建水平剖面，有兩種構建方式：

第一種，①針對步驟5所確定的三維水平地質剖面所在的平面多邊形，也即指定水平剖面所在多邊形的坐標范圍，根據提取的鉆孔柱狀圖數據、地質數據和關聯數據，離散化水平剖面為線邊界拓撲集或離散點集，也即計算水平剖面多邊形與一系列線段組的相交，得到每條相交平行線的兩端點即為計算線分布數據；

其中，多邊形：水平剖面頂點所組成；

組平行線：與y軸平行，間距為D的一組平行線和過多邊形頂點與y軸平行的一組平行線的集合；

②構建線邊界拓撲集中每條線或離散點集中每個點的地層分布模型，也即循環計算每條計算線的地質分布數據，從每條計算線第一個點，沿著計算方向按照一定距離進行迭代計算，記錄每個點的地質屬性，如果當前點的地質屬性與上一個點的地質屬性相同，說明未找到計算線的地質分界點，則繼續沿著計算線方向按照指定距離往下計算，如果當前點的地質屬性與上一個點的地質屬性不同，則采用二分法，沿計算線反方向得到地質分界點，如此循環下去，得到整個水平剖面的地質分布數據；